Индексирующая головка , также известная как делительная головка или спиральная головка , [1] представляет собой специализированный инструмент, позволяющий индексировать заготовку по кругу ; то есть легко и точно поворачивается до заданных углов или круговых делений. Индексирующие головки обычно используются на столах фрезерных станков , но могут использоваться и на многих других станках, включая сверлильные станки, шлифовальные и расточные станки. Обычные работы для делительной головки включают обработку канавок фрезы , нарезание зубьев шестерни , фрезерование изогнутых пазов или сверление окружности отверстий для болтов по окружности детали. [2]
Инструмент похож на поворотный стол, за исключением того, что он предназначен для наклона и вращения и часто допускает надежную фиксацию при более тонких градациях вращения, в том числе посредством дифференциальной индексации. Большинство регулируемых конструкций позволяют наклонять головку от 10° ниже горизонтали до 90° по вертикали, при этом головка оказывается параллельна столу станка.
Заготовка удерживается в индексирующей головке так же, как на токарном станке по металлу . Чаще всего это патрон, но может включать в себя цангу , установленную непосредственно в шпинделе на индексирующей головке, планшайбе или между центрами . Если деталь длинная, ее можно поддерживать с помощью прилагаемой задней бабки .
Индексация — это операция деления периферии цилиндрической заготовки на равное количество делений с помощью индексного кривошипа и индексной пластины. Ручная индексирующая головка включает в себя рукоятку. Вращение рукоятки, в свою очередь, вращает шпиндель и, следовательно, заготовку. Ручная рукоятка использует червячную передачу, чтобы обеспечить точный контроль вращения изделия. Заготовку можно повернуть, а затем зафиксировать на месте перед применением фрезы, или ее можно повернуть во время резки, в зависимости от типа выполняемой обработки.
Большинство делительных головок работают с соотношением 40:1; то есть 40 оборотов рукоятки производят 1 оборот шпинделя или заготовки. Другими словами, 1 оборот рукоятки поворачивает шпиндель на 9 градусов. Поскольку оператор машины может захотеть повернуть деталь на произвольный угол, для обеспечения точного позиционирования детали используются индексирующие пластины.
Прямая индексирующая пластина: большинство делительных головок имеют индексирующую пластину, постоянно прикрепленную к шпинделю. Эта пластина расположена на конце шпинделя, очень близко к месту установки изделия. Он закреплен на шпинделе и вращается вместе с ним. Эта пластина обычно оснащена рядом отверстий, которые позволяют быстро устанавливать обычные углы, например 30, 45 или 90 градусов. Штифт в основании делительной головки можно выдвинуть в пластину прямого индексирования, чтобы быстро зафиксировать головку в одном из этих углов. [3] Преимущество пластины прямого индексирования заключается в том, что она работает быстро и просто, и для ее использования не требуется никаких вычислений. Недостатком является то, что его можно использовать только для ограниченного числа углов.
Сменные индексные пластины используются, когда заготовку необходимо повернуть на угол, недоступный для прямой индексной пластины. Поскольку ручная рукоятка прикреплена к шпинделю с известным соотношением (обычно 40:1), разделительные пластины, установленные на маховике, можно использовать для создания более тонких делений для точной ориентации под нерегулярными углами. Эти разделительные пластины поставляются в наборах из нескольких пластин. Каждая пластина имеет кольца отверстий с различным делением. Например, индексирующая пластина может иметь три ряда отверстий по 24, 30 и 36 отверстий в каждом ряду. Штифт на рукоятке входит в эти отверстия. Доступны индексные пластины с числом отверстий до 400. [2] Одновременно на делительной головке может быть установлена только одна такая пластина. Пластина выбирается машинистом в зависимости от того, под каким именно углом он хочет индексировать.
Например, если станочник хотел индексировать (повернуть) свою заготовку на 22,5 градуса, то он должен был повернуть рукоятку на два полных оборота плюс пол-оборота. Поскольку каждый полный оборот составляет 9 градусов, а полуоборот — 4,5 градуса, то сумма равна 22,5 (9 + 9 + 4,5 = 22,5). Поворот на пол-оборота можно легко выполнить точно, используя любую индексирующую пластину с четным числом отверстий и повернув ее до середины (отверстие № 8 на кольце с 16 отверстиями).
В комплект индексирующих головок Brown and Sharpe входит набор из трех индексирующих пластин. Пластины имеют маркировку №1, №2 и №3 или «А», «В» и «С». Каждая пластина содержит 6 рядов отверстий. Пластина №1 или «А» имеет 15, 16, 17, 18, 19 и 20 отверстий. Пластина № 2 или «B» имеет 21, 23, 27, 29, 31 и 33 отверстия. Пластина №3 или «С» имеет 37, 39, 41, 43, 47 и 49 отверстий. [ нужна цитата ]
Универсальные делительные головки: некоторые ручные делительные головки оснащены приводом. Это позволяет соединить вращение делительной головки с подачей стола фрезерного станка вместо использования ручной рукоятки. Предусмотрен набор переключающих шестерен для выбора соотношения между подачей стола и вращением. Эта установка позволяет обрабатывать спиральные или винтовые элементы, такие как спиральные шестерни, червяки или детали винтового типа, поскольку деталь одновременно вращается и перемещается в горизонтальном направлении. Эта установка называется « делительной головкой ВОМ ».
Индексирующие головки с ЧПУ по конструкции аналогичны ручным, за исключением того, что они имеют серводвигатель , соединенный со шпинделем вместо ручной рукоятки и индексирующих пластин. Серводвигатель управляется электроникой и переводит работу в необходимое положение. Управление может представлять собой либо простую клавиатуру для оператора, либо полностью управляться ЧПУ.
Индексирующими головками с ЧПУ можно управлять в двух разных режимах. Самый простой метод работы использует простые функции управления, встроенные в делительную головку. Для этого не требуется станок с ЧПУ. Оператор вводит желаемый угол в блок управления, прикрепленный к индексирующей головке, и она автоматически поворачивается в нужное положение и фиксируется на месте для обработки. Изменить углы так же просто, как ввести новое значение угла на панели управления. Это проще, чем установка индексирующей головки вручную, поскольку нет необходимости менять местами индексирующие пластины или рассчитывать, какие положения отверстий использовать. Это также ускоряет выполнение повторяющихся операций, поскольку работу можно индексировать простым нажатием кнопки, что устраняет необходимость подсчитывать обороты рукоятки или положения определенных отверстий на индексирующей пластине. Делительная головка с ЧПУ может использоваться таким образом как на ручном станке, так и на станке с ЧПУ.
Большинство делительных головок с ЧПУ также могут работать как полноценные оси с ЧПУ и могут быть подключены к системе управления станком с ЧПУ. Это позволяет главному контроллеру ЧПУ станка управлять индексирующей головкой так же, как он управляет другими осями станка. Его можно использовать для обработки сложных трехмерных форм, спиралей с непостоянным шагом и подобных экзотических деталей. Этот режим работы нельзя использовать на ручном станке, поскольку для его работы требуется полноценный контроллер ЧПУ.